[发明专利]一种密封式加速度计

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械摆式加速度计，尤其是一种石英挠性加速度计，可用于航空、航天、船舶等惯性测量和导航的加速度测量元件。

背景技术

石英挠性加速度计的工作原理是利用力反馈原理获得一个与输入加速度成比例的电流，通过对电流的采样获得输入加速度信息。为满足上述工作过程，加速度计内部充有一定压力的气体用以形成压膜阻尼，从而保证加速度计控制系统的稳定性。现有的石英挠性加速度计，包括表头、混合集成电路、电路工艺孔压盖，混合集成电路和表头之间、混合集成电路和电路工艺孔压盖之间均采用胶接方式连接。随着加速度计应用领域的不断扩展，环境压强的不断变化，工作条件恶劣性的不断提升，对其密封性、环境适应性有了更高的要求，现有胶接密封的石英挠性加速度计无法满足长期贮存并保证5×10^-10Pa.m³/s密封漏率指标的要求。因此，研制可靠性以及环境适应性高的密封结构是石英挠性加速度计的迫切需求。

发明内容

本发明的目的是根据用户的使用需求，提供一种密封性能可靠的石英挠性加速度计。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种密封式加速度计，包括表头、混合集成电路、电路工艺孔压盖，其中，混合集成电路由电路管座及其内部封装的电子元器件构成，混合集成电路内布置有两个可实现电路与表头电气连接的电路工艺孔，电路工艺孔内安装有电路工艺孔压盖，其特征在于，所述电路工艺孔压盖激光焊接密封在混合集成电路的电路工艺孔内，所述混合集成电路与表头之间激光焊接密封。

本发明是通过在现有石英挠性加速度计结构基础上增加激光焊接密封设计，解决石英挠性加速度计在不同环境压强下的内部气体泄漏问题，提高石英挠性加速度计的整体密封性能，增强石英挠性加速度计的环境适应性。所述电路工艺孔压盖与混合集成电路之间采用激光焊接相连，并保证密封。密封后的漏率小于5.0×10^-10Pa.m³/s。所述加速度计混合集成电路与加速度计表头之间采用激光焊接相连，并保证密封。密封后的漏率小于5.0×10^-10Pa.m³/s。

但是，目前现有的石英挠性加速度计混合集成电路的电路工艺孔呈单台阶状，用于依次填放绝缘片以及电路工艺孔压盖，在实际操作时，由于零件加工精度等因素的影响，使得安装后石英挠性加速度计表面不平整，严重影响了激光密封焊接的质量。因此，在上述技术方案的基础上，本发明提供了更好的解决方案：

为保证电路工艺孔压盖以及绝缘片安装于电路工艺孔后表面平整，将电路工艺孔结构设计成电路工艺孔压盖与绝缘片之间非接触的结构形式，即使得安装后电路工艺孔压盖与绝缘片之间存在高度差，使绝缘片不受电路工艺孔压盖的挤压，避免了加工精度、安装误差等因素对于激光密封焊接的影响，便于激光焊接密封的实施。

所述电路工艺孔压盖与绝缘片之间非接触，可通过在电路工艺孔内布置台阶或突起实现，例如混合集成电路的电路工艺孔为两级台阶结构，绝缘片的直径大于电路工艺孔的最小径，由下至上第一级台阶用于支撑绝缘片，第一级台阶的高度高于绝缘片的厚度，实现电路工艺孔压盖与绝缘片之间存在高度差，使电路工艺孔压盖与绝缘片之间非接触，第二级保护台阶用于支撑电路工艺孔压盖，保护台阶的高度根据电路工艺孔压盖的厚度形成。

本发明所述激光焊接密封加速度计主要结合加速度计的结构组成及工艺连接方式，分析加速度计结构的具体漏孔分布，合理设计加速度计的密封结构形式，采用先进可靠的密封工艺方法，进而实现加速度计的密封性能。密封结构的设计主要针对混合集成电路与加速度计表头以及电路工艺孔压盖结构之间的可靠连接及其密封性能展开，即合理设计混合集成电路内电路工艺孔及电路工艺孔压盖结构，并实施以可靠的密封工艺。

所述电路工艺孔设计成可实现电路工艺孔压盖与绝缘片之间非接触的结构形式，即安装后的电路工艺孔压盖与绝缘片之间存在高度差。

所述加速度计混合集成电路与电路工艺孔压盖之间采用激光焊接相连，并保证密封。密封后的漏率小于5.0×10^-10Pa.m³/s

所述加速度计混合集成电路与加速度计表头之间采用激光焊接相连，并保证密封。密封后的漏率小于5.0×10^-10Pa.m³/s。